ОБЩИЕ ВОПРОСЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Предлагаемая читателю монография представляет восьмую книгу в единой серии работ авторов под общим названием Системный анализ процессов химической технологии , выпускаемых издательством Наука с 1976 г. Семь предыдущих монографий 1. Основы стратегии, 1976 г. 2. Топологический принцип формализации, 1979 г. 3. Статистические методы идентификации объектов химической технологии, 1982 г. 4. Процессы массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы, 1983 г. 5. Процессы измельчения и смешения сыпучих материалов, 1985 г. 6. Применение метода нечетких множеств, 1986 г. 7. Энтропийный и вариационный методы неравновесной термодинамики в задачах анализа химических и биохимических систем, 1987 г.) посвящены отдельным вопросам теории системного анализа химико-технологических процессов и его практического применения для решения конкретных задач моделирования, расчета, проектирования и оптимизации технологических процессов, протекающих в гетерогенных средах в условиях сложной неоднородной гидродинамической обстановки. [c.3]

Четвертый выпуск сборника содержит краткие сообщения о научно-исследовательских работах, выполненных в СССР в 1967 г. в области массообменных процессов химической технологии. Эти работы посвящены общим вопросам теории массопередачи, кинетике массообмена отдельных технологических процессов в системах газ — жидкость и жидкость — жидкость (абсорбция, ректификация, молекулярная дистилляция, дистилляция в токе водяного пара, жидкостная экстракция), газ — твердая фаза и жидкость — твердая фаза (сушка, адсорбция, ионообмен, экстрагирование, кристаллизация), а также кинетике процессов, осложненных химическими реакциями. В отдельной главе рассмотрены методы расчета оптимизации и моделирования массообменных процессов. [c.2]

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ --ПРОЦЕССЫ В НЕПОДВИЖНОМ СЛОЕ, КАТАЛИЗАТОРА [c.1]

Несколько иначе обстоит дело с моделированием на основе теории подобия. Плодотворность самой теории подобия, позволившей представлять протекание сложных физико-химических процессов в виде безразмерных комплексов — критериев подобия, нагляднее всего проявилась в науке о процессах и аппаратах общей химической технологии. Здесь теория подобия стала краеугольным камнем. На ее основе были развиты и получили широкое распространение самые разнообразные методы исследования и расчетов химической аппаратуры, многие из которых являются незаменимыми и в настоящее время. Но применительно к вопросам моделирования кинетических зависимостей в химических процессах возможности теории подобия оказались явно недостаточными. [c.241]

Начиная с 50-х годов химическая технология вступила в новый этап своего развития, характеризуемый увеличением темпов и масштабов роста промышленности, резким увеличением единичной мощности агрегатов и поточных линий, автоматизацией управления процессами. Стали ведущими проблемы создания теории непрерывных химических процессов, единых кинетических закономерностей, химических реакторов и т. д., включая вопросы инженерной экологии и энергосбережения. В настоящее время в большинстве химико-технологических, технологических, машиностроительных и политехнических вузов курс процессов и аппаратов — основная инженерная дисциплина, закладывающая фундамент общей технической подготовки будущих специалистов-технологов и механиков. В этом курсе изучают [2-31] теорию основных процессов, принципы устройства и методы расчета типичных аппаратов и машин, в которых осуществляются эти процессы, на основе фундаментальных законов физики, химии, математики, термодинамики и других наук кроме того, широко привлекаются методы математического моделирования, оптимизации и системного анализа. [c.13]

Последние результаты позволяют надеяться, что вопрос Как динамика и статика сложной химической реакции связаны с ее детальным механизмом — может получить вполне конструктивный ответ. Например, критические явления нетепловой природы (за счет чисто кинетической нелинейности) возможны лишь в химических реакциях, осуществляемых в закрытых системах и при наличии в детальном механизме стадий взаимодействия различных веществ. Этот общий результат естественно дополняется построением ряда простейших типовых моделей, анализом на их основе различных осложняющих факторов и моделированием конкретных процессов. [c.236]

Современное состояние знаний по химии горения может быть проиллюстрировано указанием вопросов, которые еще не могут ыть отражены в книге, подобной данному изданию. Во-первых, достаточно надежно может быть описано горение только топлив, молекулы которых имеют в своем составе не более двух атомов углерода модели горения пропана и бутана находятся в стадии интенсивной разработки, а механизм горения октана может быть представлен только в гипотетической форме. Во-вторых, при горении смесей углеводородов с кислородом, содержание которого менее стехиометрического, образуется сажа, механизм образования которой понят еще явно недостаточно, вследствие чего нет реалистичных моделей таких процессов. Аналогично протекание физических и химических процессов на поверхностях горящих твердых тел (например, угля) известно только в самых общих чертах. В отношении механизма образования экологически вредных продуктов горения остается много неясного. Установлен лишь механизм образования окислов азота при высоких температурах горения, но очень плохо понят механизм образования N0 из азотсодержащих молекул топлива или в результате реакции углеродсодержащих радикалов с молекулой азота. Непонятно также, как происходит обратный процесс превращения первоначально образовавшихся окислов азота Б молекулярный азот в пределах основной зоны пламени. Пока остается очень низким уровень понимания химии сернистых соединений в пламенах. С учетом вычислительных возможностей современных ЭВМ приходится идти на сильные упрощения газодинамических или кинетических аспектов. При детальном моделировании кинетики реакций горения приходится описывать газодинамику потока в рамках различных приближений, которые обычно сводятся к предположению одномерного стационарного адиабатического течения, которое на практике может быть [c.9]

Изучение комплекса этих вопросов, естественно, должно быть осуществлено в ряде общеинженерных и специальных технологических лабораторий. Поэтому кроме общей аппаратурной лаборатории в химических вузах должны быть лаборатории математического моделирования и оптимизации химико-техно-логических процессов, контрольно-измерительных приборов и автоматики, химического сопротивления материалов, а также аппаратурные отделы в лабораториях по специальным технологиям. Желательно, чтобы лаборатория вычислительной техники и математического моделирования, а также лаборатория контрольно-измерительных приборов (КИП) предшествовали лаборатории процессов и аппаратов или, в крайнем случае, проходились бы одновременно, так как при испытании химической аппаратуры студенты пользуются КИП, а при обработке экспериментальных данных — ЭВМ. [c.6]

Сопоставление возможности моделирования с теми средствами, которые необходимо затратить для ответа на поставленные вопросы провести сопоставление целей моделирования с наличием имеющегося персонала, времени и денежных средств и с точностью, которая может быть достигнута в блоках, обладающих наибольшей чувствительностью в случае необходимости составить план сбора данных путем проведения лабораторных и производственных измерений решить, насколько общими (в противоположность частным) должны быть модели, и установить способ обработки физико-химических параметров основываясь на этих решениях, разработать более общие вычислительные блоки и новую информационную блок-схему с целью более точного описания режимов реальных технологических аппаратов разработать полную схему управления и ускорения сходимости с тем, чтобы удовлетворялась вся система заданных ограничений и соблюдались материальный и энергетический балансы для всех возможных вариантов процесса. [c.298]

Установление аминокислотных последовательностей и расшифровка на атомном уровне пространственных структур белков вызвали повышенный интерес к изучению свертывания белковой цепи в нативную конформацию и природы сил, ее стабилизирующих. Знание химического и пространственного строения создало новые, более благоприятные условия для выяснения принципов пространственной организации белковых молекул. Наличие количественных характеристик реальной структуры белка сделало возможным перейти от общих рас-суждений на эту тему и феноменологических описаний к конкретному изучению процесса формообразования и разработке соответствующих физических моделей. Исходную теоретическую основу такого моделирования могли бы составить ответы на следующие вопросы, имеющие самый общий характер и, следовательно, касающиеся всех белков. [c.230]

По построению кнпга является как бы продолжением общего курса процессов и аппаратов химической технологии. К сожалению, в пей не освещено математическое моделирование химических реакторов и использование для их расчетов современной счетно-решающей техники. Учитывая, что эти вопросы достаточно полно рассмотрены в работах советских авторов, например, Г. К. Борескова, В. В. Кафарова, Г. М. Островского, М. Г. Слипько, мы сочли возможным при подготовке перевода к печати ограничиться только редактпрованпем текста и дополнением списка литературы. При этом были сохранены обозначения, принятые в оригинале. [c.10]

В учебнике на основе новой программы освещаются общие вопросы н основные закономерности химической технологии, дается краткая история развития химической промышленности, рассматриваются основы математического моделирования химико-технологических процессов, процессы и аппараты в химических производствах, даются сведения о конструкционных материалах для химической аппаратуры, о контрольно-регулирующей аппаратуре, сырье и энергетике в химической промышлеииости, описывается производство неорганических веществ водорода, кислорода, азота, аммиака, азотной и серной кислот и других продуктов. Учебник предназначен для студентов университетов, им могут пользоваться студенты естественных факультетов педагогических институтов. [c.2]

Сложность задачи толкает многих исследователей к другой крайности — включению в схему всех мыслимых в данной ситуации реакций, после чего результаты интегрирования просто сравниваются с экспериментальными данными. Хотя такой подход полезен при исследовании плохо изученных механизмов, для анализа более развитых схем он недостаточен. Во-первых, для систем с долинообразной целевой функцией простое сопостав- ление ведет к неверным выводам. Во-вторых, такое моделирование не раскрывает роли отдельных стадий в общем процессе. Вопрос относительно того, какие элементарные реакции ответственны за наблюдаемые экспериментальные особенности, а какими из них при данных условиях можно пренебречь, важен как для специалистов по химической кинетике, так и для лиц, использующих готовые кинетические программы. [c.389]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология